程 強(qiáng)

(晉城煤業(yè)集團(tuán)天安公司，山西晉城048000)

0 引言

現(xiàn)階段的煤礦輔助運(yùn)輸中，蓄電池電瓶車(chē)運(yùn)輸仍然是不可缺少的一種運(yùn)輸方式，但是普通的蓄電池電瓶車(chē)是直流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)改變轉(zhuǎn)子繞組及串聯(lián)電阻而調(diào)速的，其功率小、易打滑、工作穩(wěn)定性差、啟動(dòng)性能差，而且蓄電池組過(guò)高，運(yùn)行時(shí)影響司機(jī)視線，而CAY－10/6P 工礦電機(jī)車(chē)克服了普通蓄電池電瓶車(chē)的缺點(diǎn)，它是蓄電池組經(jīng)逆變裝置帶動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)改變交流頻率而調(diào)速的，其啟動(dòng)性能好，調(diào)速穩(wěn)定，采用電剎手剎并用，制動(dòng)安全可靠，并且其司機(jī)室內(nèi)安裝了監(jiān)視器，通過(guò)探頭可監(jiān)視機(jī)車(chē)前后100 m 內(nèi)軌道上的物料和連接部位，為運(yùn)輸?shù)陌踩ぷ魈峁┝擞行У谋Ｕ稀?/p>

1 CAY－10/6P 工礦電機(jī)車(chē)的結(jié)構(gòu)、性能、原理

1)結(jié)構(gòu)特征主要由機(jī)械部分和電器部分組成。機(jī)械部分有車(chē)架、走行部、司機(jī)室、驅(qū)動(dòng)裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)、牽引裝置、空氣制動(dòng)系統(tǒng)等;電器部分有蓄電池組、牽引逆變器、交流異步牽引電動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)、制動(dòng)電阻、照明、喇叭等。

2)基本原理。CAY －10/6P 工礦電機(jī)車(chē)由蓄電池組供應(yīng)直流電，直流電通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的牽引逆變器轉(zhuǎn)換成電壓和頻率可調(diào)的三相交流電，來(lái)驅(qū)動(dòng)2 臺(tái)交流異步牽引電動(dòng)機(jī)，2 臺(tái)交流異步牽引電動(dòng)機(jī)單獨(dú)通過(guò)連接的小齒輪驅(qū)動(dòng)車(chē)軸大齒輪，從而牽引電機(jī)車(chē)運(yùn)行。

電氣主控部分基本原理圖如圖1。

目前該電機(jī)車(chē)采用的是國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的變頻調(diào)速裝置。而且從異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式:n =(1 －s)60f/p 可以看出:影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的因素有三種，即改變電源頻率f、極對(duì)數(shù)p 和轉(zhuǎn)差率s，而該電機(jī)車(chē)就是通過(guò)改變電源頻率f，來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的，并且從轉(zhuǎn)速公式看出，如果 s、p 一定，n 與 f 成線性變化，調(diào)速性能非常穩(wěn)定。另外其通過(guò)計(jì)算機(jī)可以設(shè)置最大速度，使機(jī)車(chē)速度不能超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定范圍，該機(jī)車(chē)的機(jī)械傳動(dòng)示意圖如圖2。

從機(jī)械傳動(dòng)圖中可以看出:電機(jī)出軸經(jīng)過(guò)一級(jí)減速傳遞到車(chē)軸上，直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)單，易維修，傳動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠。

3)機(jī)車(chē)性能特征。機(jī)車(chē)速度與牽引力基本上成反比，保證了電動(dòng)機(jī)的恒功率，充分發(fā)揮了電動(dòng)機(jī)的功率。另外，機(jī)車(chē)采用了常規(guī)電制動(dòng)和手制動(dòng)兩種制動(dòng)方式，制動(dòng)非?？煽?，真正使機(jī)車(chē)起到了啟動(dòng)平穩(wěn)，制動(dòng)安全可靠的效果。

圖1 CAY－10/6P 工礦電機(jī)車(chē)電氣部分基本原理

圖2 CAY－10/6P 工礦電機(jī)車(chē)機(jī)械傳動(dòng)示意圖

2 CAY－10/6P 工礦電機(jī)車(chē)在煤礦大巷的試運(yùn)行

CAY－10/6P 工礦電機(jī)車(chē)在古礦610大巷進(jìn)行為期2 個(gè)月的試運(yùn)行，具體情況如下。

2.1 運(yùn)行試驗(yàn)

兩輛機(jī)車(chē)分別610 大巷進(jìn)行了空運(yùn)行、運(yùn)人、運(yùn)料試驗(yàn)，運(yùn)人每輛機(jī)車(chē)掛10 輛人車(chē)，每車(chē)載8 人，共80 人，運(yùn)料掛1 t礦車(chē)最多15 個(gè)，按裝灰沙計(jì)算可達(dá)23 t，在此期間，2 輛機(jī)車(chē)共完成60 000 t·km 和69 000 t·km 的運(yùn)輸任務(wù)，滿(mǎn)足了試驗(yàn)要求。

2.2 試驗(yàn)檢測(cè)

在試驗(yàn)期間，對(duì)機(jī)車(chē)在正常運(yùn)行情況下的部分性能進(jìn)行了測(cè)試，詳見(jiàn)表1、表2。

表1 安全性能測(cè)定

表2 運(yùn)行性能測(cè)定

另外，還進(jìn)行了撒沙裝置和連接裝置試驗(yàn)，兩項(xiàng)均合乎要求，整個(gè)試驗(yàn)期間，人車(chē)、載重車(chē)運(yùn)行良好，機(jī)車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠，除掉道2 次外，其余均無(wú)異常。

3 CAY-10/6P 工礦電機(jī)車(chē)在煤礦運(yùn)輸中的應(yīng)用效果

通過(guò)試運(yùn)行表明:CAY-10/6P 工礦電瓶車(chē)為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益和有效的安全保障。

1)經(jīng)濟(jì)效益。未使用CAY-10/6P 工礦電瓶車(chē)以前，該礦使用的是CDXT—8 型電瓶車(chē)，其功率小，牽引力小，運(yùn)輸效率低，尤其夏季，井下空氣潮濕，軌道滑，經(jīng)常因?yàn)榇蚧绊戇\(yùn)輸。另外，過(guò)去的電瓶車(chē)維修量大，直流電動(dòng)機(jī)炭刷磨損快，控制線路的接點(diǎn)易斷開(kāi)，保險(xiǎn)更換頻繁等等，不僅投入成本高，而且運(yùn)輸效率低。而現(xiàn)在的CAY -10/6P 工礦電瓶車(chē)是三相異步交流電動(dòng)機(jī)，它通過(guò)在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路內(nèi)分別串接同樣大小的電阻R，改變臨界轉(zhuǎn)差率S 值，使機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)力矩可達(dá)到最大值近27 kN。避免了8T 蓄電池機(jī)車(chē)在高溫雨季軌道濕滑的情況下，起動(dòng)慢、易打滑的缺陷，還有它的常用制動(dòng)為回饋制動(dòng)，制動(dòng)靈敏系數(shù)高，控制靈活，再加上它的變頻調(diào)速，調(diào)速精度高，爬行速度易控制，僅2 個(gè)月時(shí)間，它的運(yùn)輸量大大超過(guò)了原來(lái)的電瓶車(chē)，而且節(jié)約成本上萬(wàn)元?？梢?jiàn)，CAY-10/6P 工礦電瓶車(chē)的使用為煤礦企業(yè)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。

2)社會(huì)效益。使用CAY -10/6P 工礦電瓶車(chē)后，運(yùn)輸平穩(wěn)，操作方便，610 大巷發(fā)生的運(yùn)輸事故大大減少，既降低了事故損失，又保證了井下職工的人身安全，穩(wěn)定了社會(huì)秩序，溫暖了職工家庭，給煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)創(chuàng)造了巨大的社會(huì)價(jià)值，其所產(chǎn)生的社會(huì)效益是不可用數(shù)字來(lái)估量的。